Redes de computadores

Por: Henrique Quirino Silva

Aula 03.1

• Roteadores• Gateways

Conectividade - Roteadores

◉ Camada de rede do modelo OSI

◉ Além das funções do switch, consegue determinar a melhor rota para determinado destino

◉ Vantagens

• Melhor gerenciamento do tráfego

• Compartilhamento de status de conexões com outros roteadores para evitar rotas lentas ou instáveis

• Uso mais inteligente dos links

• Não permite broadcasts ou pacotes corrompidos

• Filtra o tráfego de broadcast

◉ Desvantagens

• Processamento dos dados é mais lento que nos switches

Roteadores - Funcionamento

◉ Tabela de roteamento contém, dentre outros:

• Redes conhecidas

• Instruções para conexões com outras redes

• Default Gateway

• Caminhos possíveis entre os roteadores

• Custo de envio dos dados para cada caminho

◉ Não procuram pelo computador e sim pela rede de destino

◉ Hops–número de roteadores entre a rede de origem e destino

◉ Problema do extra hop

◉ Um roteador não participante do grupo de roteamento encaminha pacotes ao caminho mais longo

Tabela de roteamento

Tabela de roteamento

Tipos de rotas

◉ Estáticas:

• Criadas e mantidas de forma manual

• Não há tolerância a falhas – se houver problemas, a rota não será reconfigurada.

• Default route – Quando não há rotas conhecidas para determinada rede

• Normalmente aponta para o gateway externo da organização

• Notação: 0.0.0.0/0

• Para criar: Ip route <prefixo> <máscara><gateway>

◉ Dinâmicas

• Roteadores “aprendem” as rotas, baseados em protocolos de roteamento

Protocolos de roteamento

◉ Finalidades:

• Aprendizado dinâmico das rotas

• Determinação da melhor rota

• Atualização da tabela de roteamento

• Evitar loops

• Utilizar caminho alternativo, caso haja problema em links

◉ Sistema autônomo

• Conjunto de Redes cou roteadores com políticas de roteamento comuns

◉ Podem ter Interior ou Exterior Gateway Protocols

• IGP: Dentro de um sistema autônomo

• EGP: Entre sistemas autônomos

• Um roteador pode usar 2 protocolos diferentes ao mesmo tempo: um para EGP e outro para IGP

Prot. Roteamento – Distance Vector

◉ Leva em conta o número de hops entre origem e destino

◉ Número máximo de hops: 15

◉ Atualizam os demais roteadores via broadcast

◉ Roteador não conhece a topologia nesse protocolo

◉ Vantagens

• Implementação simples

◉ Desvantagens

• Funcionamento em casos de trocas constantes de rotas

• Nem sempre o menor caminho é o melhor

• Troca de mensagens grandes entre roteadores

Roteamento – Link State

◉ Algoritmo realiza 2 tarefas básicas

• Verifica status de roteadores vizinhos

• Propaga a informação aos demais roteadores

◉ Mensagens trocadas entre roteadores não especificam rota – apenas comunicação entre switches

◉ Vantagens

• Roteador conhece a topologia de rede

• Cada roteador calcula suas rotas com independência

• Melhor escalabilidade–troca de dados é menor

◉ Leva em conta largura de banda e carga do link

◉ Possui balanceamento de carga

BGP

◉ Sistema de roteamento entre sistemas autônomos

◉ Não é considerado distance vector “puro” mas utiliza princípios similares

◉ 2 tipos de BGP

• IBGP (Internal) – raro, dentro do mesmo sist. Autônomo

• BGP (External) – Entre sistemas autônomos

◉ Usa o CIDR e suporta route aggregation

◉ Orientado a conexão –TCP Port. 179

◉ Updates nas tabelas de roteamento são incrementais

◉ Aceita autenticação

BGP - Funcionamento

◉ Cada sistema autônomo elege um roteador para contatar outros SAs

• Roteador é chamado de border gateway (conversam BGP)

◉ Obtém rotas de outros roteadores BGP

◉ Escolha do melhor caminho

• Path atributes–next hop; lista de SAs; Origem do caminho

◉ Suporta apenas o IP (não é multiprotocolo)

◉ Cabeçalho tem 19 bytes

• Marker (16 bytes) Identificador. Usado para autenticação

• Length (2 bytes) Tamanho da mensagem

• Type (1 Byte): Tipo da mensagem

• Data (variável): Informação em si

• Tamanho do pacote: Entre 19 (min) e 4096 (max) bytes

BGP – Tipos de mensagem

◉ OPEN – Inicia a comunicação entre BGP routers

◉ UPDATE – envia informações de alcance de rotas

◉ NOTIFICATION – Reporta erros

BGP – Restrições

◉ Um EGP não comunica ou interpreta métricas de distância

• BGP não compara o custo de 2 rotas, a menos que as obtenha do mesmo SA

◉ Um BGP pode reportar múltiplos caminhos para uma rede, mas só usa um de cada vez

◉ Não suporta balanceamento de carga em sistemas autônomos

• Inadequado para roteamento em uma rede que possui conexão com 2 WANs diferentes

RIP – Routing Information Protocol

◉ Aplicação direta de distance vector

◉ Um dos primeiros IGP´s

◉ Participantes

• Roteadores: Ativos – publicam as rotas

• Hosts: Passivos – “escutam” e atualizam suas tabelas

◉ Distância é medida em hops

• “Nem sempre o caminho mais curto é o menor”

• Limite: 15 hops (evita loops; restringe atuação)

◉ Não orientado a conexão (usa UDP porta 520)

◉ Tabela só é alterada se a distância for menor

◉ Mensagens via broadcast(v1) ou multicast(v2)

◉ Suporte a CIDR(v2)

OSPF – Open shortest patch first

◉ Família link state

◉ Funciona apenas dentro de um AS

◉ Suporte a CIDR

◉ Mensagens podem ser autenticadas

◉ Rotas podem ser importadas de outros protocolos (Ex. BGP)

◉ Suporte a métrica: Um custo pode ser atribuído a cada rota

Tunelamento

◉ Nem todos os protocolos são roteáveis

◉ Encapsulamento de um protocolo camada 3 (NetBEUI, por exemplo) dentro de um protocolo roteável

◉ O desencapsulamento é feito pelo roteador destino

◉ Bastante útil, mas causa significativo overhead

NAT (Network Address Translation)

◉ Redes com Ips privados não acessam a internet

◉ Os Ips das redes privadas são traduzidos para um IP válido (configurado no roteador) via NAT

◉ Otimizou alocação de Ips

• Agora, basta ter apenas 1 IP válido na internet para toda rede

◉ Contribui para segurança da rede privada

• O endereço interno não é conhecido na internet

NAT (Network Address Translation)

ACL (Access Control List)

◉ Implementa segurança em um roteador

• Agrega algumas funções de firewall

◉ Gerencia tráfego IP à medida que a rede cresce

◉ Filtra pacotes que passam pelo roteador

◉ Controla o acesso à console administrativa

◉ Dois tipos

• Padrão: Examina o IP de origem e permite ou nega tráfego

• Estendida: Idem acima, mas examina também o IP destino

Conectividade ‐ Gateways

◉ Podem operar em qualquer camada do modelo OSI

◉ Contém todo o necessário para assegurar a interconectividade entre redes distintas

• Tradutores de protocolo

• Tradutores de sinal

• Isoladores de falha

◉ A maioria dos roteadores de hoje incorpora a função de gateway

◉ Pode ser implementado em hardware ou software

Gateways - Diagrama